アラビドプシスのHP1ホモログ、TFL2による転写抑制機構の解析

• 研究課題/領域番号: 15370098
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 発生生物学
• 研究機関: 岡山県生物科学総合研究所
• 研究代表者: 後藤 弘爾 岡山県生物科学総合研究所, 専門研究員(室長) (00251489)
• 研究期間 (年度): 2003 – 2004
• 研究課題ステータス: 完了 (2004年度)
• 配分額: 15,500千円 (直接経費: 15,500千円); 2004年度: 4,800千円 (直接経費: 4,800千円); 2003年度: 10,700千円 (直接経費: 10,700千円)
• キーワード: アラビドプシス / 形態形成 / エピジェネティクス / 花成 / 転写制御 / ヘテロクロマチン / 発生 / マイクロアレイ

研究概要

我々は日長感受性が無くなり早咲きになる、ターミナルフラワーを作る、葉がカールする、矮化する等、多面的な表現型を示すtermional flower2(tfl2)突然変異体の解析を行い、TFL2遺伝子が花成の経路においてFT遺伝子を特異的に抑制していることを明らかにした。また遺伝子クローニングにより、TFL2はアラビドプシスゲノム上で唯一のHeterochromatin Protein1(HP1)ホモログであることを示した。また、TFL2はFT以外にもいくつかの花のホメオティック遺伝子を抑制していることを明らかにした。
その後、TFL2がHP1とホモロジーを持つことに基づいて、アラビドプシスにおけるヘテロクロマチン制御への関与を調べた。しかしながら、染色体上の位置による遺伝子発現のプロファイルの変化や、ヘテゴクロマチン領域にあるトランスポゾンの活性化はtfl2突然変異体では観察されなかった。またTFL2タンパク質の局在を調べたがヘテロクロマチン領域とは共局在していなかった。以上の様に、TFL2がアラビドプシスのヘテロクロマチン領域の遺伝子発現制御に関与していることを示す積極的な証拠は得られなかった。
次にTFL2によるFTの発現抑制機構について解析を行った。その結果、FTは長日刺激によって葉の先端部の維管束でのみ発現することを明らかにし、さらにtfl2突然変異体では日長によらず葉全域の維管束で発現することを示した。また、TFL2によるFTの発現抑制はCOなどの転写活性化因子により競合的に解除されることも明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Arabidopsis TERMINAL FLOWER2 gene encodes a Heterochromatin Protein 1 homolog and represses both FLOWERING LOCUS T to regulate flowering time and several floral homeotic genes (2003)
  • 著者名/発表者名: Toshihisa Kotake, Shinobu Takada, Kenji Nakahigashi, Masaaki Ohto, Koji Goto.
  • 雑誌名: Plant & Cell Physiology. 44 ページ: 555-564
  • NAID: 40007298261
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] TERMINAL FLOWER2,an Arabidopsis Homolog of HETEROCHROMATIN PROTEIN1,Counteracts the Activation of FLOWERING LOCUS T by CONSTANS in the Vascular Tissues of Leaves to Regulate Flowering Time (2003)
  • 著者名/発表者名: Shinobu T, Koji Goto
  • 雑誌名: The Plant Cell 15 ページ: 2856-2865
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Functional Analysis of Isoforms of NADPH : Protochlorophyllide Oxidoreductase(POR),PORB and PORC, in Arabidopsis thaliana. (2003)
  • 著者名/発表者名: Tatsuru Masuda, Naoki Fusada, Naoki Oosawa, Kenfichi Takamatsu, Yoshiharu Y., Yamamoto, Masaaki Ohto, Kenzo Nakamuia, Koji Goto, Daisuke Shibata, Yumiko Shirano, Hiroaki Hayashi, Tomohiko Kato, Satoshi Tabata, Hiroshi Shimada, Hiroyuki Ohta, Ken-ichiro Takamiya.
  • 雑誌名: Plant & Cell Physiology. 44 ページ: 963-974
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Arabidopsis TERMINAL FLOWER 2 gene encodes a Heterochromatin Protein 1 homolog and represses both FLOWERING LOCUS T to regulate flowering time and several floral homeotic genes. (2003)
  • 著者名/発表者名: Toshihisa Kotake, Shinobu Takada, Kenji Nakahigashi, Masaaki Ohto, Koji Goto
  • 雑誌名: Plant & Cell Physiology 44 ページ: 555-564
  • NAID: 40007298261
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] TERMINAL FLOWER2,an Arabidopsis Homolog of HETEROCHROMATIN PROTEIN 1, Counteracts the Activation of FLOWERING LOCUS T by CONSTANS in the Vascular Tissues of Leaves to Regulate Flowering Time. (2003)
  • 著者名/発表者名: Shinobu Takada, Koji Goto
  • 雑誌名: The Plant Cell 15 ページ: 2856-2865
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Functional Analysis of Isoforms of NADPH : Protochlordphyllide Oxidoreductase (FOR), PORB and PORC, in Arabidopsis thaliana. (2003)
  • 著者名/発表者名: Tatsuru Masuda, Naoki Fusada, Naoki Oosawa, Ken-ichi Takamatsu, Yoshiharu Y.Yamamoto, Masaaki Ohio, Kenzo Nakamura, Koji Goto, Daisuke Shibata, Yumiko Shirano, Hiroaki Hayashi, Tomohiko Kato, Satoshi Tabata, Hiroshi Shimada, Hiroyuki Ohta, Ken-ichiro Takamiya.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 44 ページ: 963-974
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Toshihisa Kotake, Shinobu Takada, Kenji Nakahigashi, Masaaki Ohto, Koji Goto: "Arabidopsis TERMINAL FLOWER 2 gene encodes a Heterochromatin Protein 1 homolog and represses both FLOWERING LOCUS T to regulate flowering time and several floral homeotic genes"Plant & Cell Physiology.. 44. 555-564 (2003)
• [文献書誌] Shinobu Takada, Koji Goto: "TERMINAL FLOWER2, an Arabidopsis Homolog of HETEROCHROMATIN PROTEIN1, Counteracts the Activation of FLOWERING LOCUS T by CONSTANS in the Vascular Tissues of Leaves to Regulate Flowering Time"The Plant Cell. 15. 2856-2865 (2003)
• [文献書誌] Tatsuru Masuda, Naoki Fusada, Naoki Oosawa, Ken'ichi Takamatsu, Yoshiharu Y.Yamamoto, Masaaki Ohto, Kenzo Nakamura, Koji Goto, Daisuke Shibata, Yumiko Shirano, Hiroaki Hayashi, Tomohiko Kato, Satoshi Tabata, Hiroshi Shimada, Hiroyuki Ohta, Ken-ichiro Takamiya: "Functional Analysis of Isoforms of NADPH : Protochlorophyllide Oxidoreductase (POR), PORB and PORC, in Arabidopsis thaliana."Plant & Cell Physiology.. 44. 963-974 (2003)